DE2224711A1 - HEATING DEVICE PREFERRED FOR VEHICLES WITH WATER-COOLED COMBUSTION ENGINE - Google Patents
HEATING DEVICE PREFERRED FOR VEHICLES WITH WATER-COOLED COMBUSTION ENGINEInfo
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Description
J. Eberspächer 73 Esslingen/N., den 17. Mai 1972J. Eberspächer 73 Esslingen / N., May 17, 1972
Eberspächerstr. 24-Eberspächerstr. 24-
Heizeinrichtung vorzugsweise für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem VerbrennungsmotorHeating device, preferably for motor vehicles with a water-cooled internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung vorzugsweise für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor, bestehend aus einem Heizluftgebläse, einem Heizgas/Luft-Wärmetauscher, einem Wasser/Luft-Wärmetauscher sowie einem mit flüssigem Brennstoff betriebenen zusätzlichen Brenner und Mitteln zur Führung der Heizluft und der Verbrennungsluft.The invention relates to a heating device preferably for Motor vehicles with a water-cooled internal combustion engine, consisting of a hot air fan, a hot gas / air heat exchanger, a water / air heat exchanger and one with liquid fuel operated additional burner and means for guiding the heating air and the combustion air.
Es sind Heizeinrichtungen bekannt, die als sogenannte Standheizungen eine Zusatzausrüstung von Kraftfahrzeugen oder Schiffen darstellen. Diese Standheizungen werden auch vorzugsweise für Fahrzeuge mit luftgekühltem Verbrennungsmotor verwendet, finden jedoch immer stärkere Anwendung bei Fahrzeugen mit wassergekühltem Verbrennungsmotor. Sie bestehen aus einer gesonderten motorunabhängigen Heizung mit gesonderten Heizluftverteilungssystemen. Zwar wurde auch schon versucht, mittels der gesondert erzeugten Wärme den Motor vorzuwärmen, jedoch sind die aufgezeigten Lösungen aufwendig, da die Wärmezuführung zur Heizluft über zwei Wärmetauscher, einem G-as/Wasser- und einem Wasser/Luft-Wärmetauscher erfolgen muß.There are heating devices known as so-called parking heaters represent additional equipment of vehicles or ships. These parking heaters are also preferred Used for vehicles with air-cooled internal combustion engines, but are increasingly used in vehicles with water-cooled Internal combustion engine. They consist of a separate engine-independent heater with separate hot air distribution systems. Attempts have also been made to preheat the engine by means of the separately generated heat, but these are the ones shown Solutions costly because the heat is supplied to the hot air via two heat exchangers, a gas / water and a water / air heat exchanger must be done.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Standheizteil ausgebildete Heizeinrichtung aufzuzeigen, mittels welcher die in einer motorunabhängigen Einrichtung erzeugte Wärme den Luftkanälen der fahrzeugeigenen Warmwasserheizung zugespeist wird, um dort die Heizluft aufzuheizen, so daß mit dieser Heizeinrichtung unter Verwendung der bei den Fahrzeugen bereits vorhandenen Teile diese Heizung sowohl als Standheizung, d.h. bei stillstehendem Verbrennungsmotor verwendet werden kann als auch zu der Vorwärmung des Motors,The invention is based on the object as a parking heater to show trained heating device, by means of which the heat generated in an engine-independent device the air ducts the vehicle's own hot water heater is fed in to heat the heating air there, so that with this heating device Using the parts already available in the vehicles, this heater is used both as a parking heater, i.e. for can be used with the internal combustion engine at a standstill as well as to preheat the engine,
Die Lösung der gestellten Aufgabe bildet eine Heizeinrichtung, bei der der Brenner am Eintritt und das Verbrennungsluftgebläse hinter dem Austrittes Heizgas/Luft-Wärmetauschers und zwischen dem Brenner und dem Heizgas/Luft-Wärmetauscher eine Einrichtung zur Zumisohung von Sekundärluft angeordnet und das Verbrennungs-The solution to the problem posed is a heating device with the burner at the inlet and the combustion air fan a device behind the outlet of the heating gas / air heat exchanger and between the burner and the heating gas / air heat exchanger arranged for the addition of secondary air and the combustion
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luftgebläse als Sauggebläse ausgebildet ist. Als besonders zweckmäßig hat sich, erwiesen, daß der Heizgas/ Luft-Wärmetauscher mit dem Brenner als. eine ortsunabhängige ■ Einheit ausgebildet ist und daß Mittel zur lösbaren Anordnung .: dieser Einheit vor- oder hinter dem fahrzeugeigenen Wasser/ Luft-Wärmetauscher vorgesehen sind. Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterführung wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß der als Standheizteil bezeichnete Heizungsteil mit einfachen Mitteln auch nachträglich eingebaut werden kann. Die Erfindung sieht demnach vor, einen Standheizteil mit einem Gas/Luft-Wärmetauscher und einer Heizgasaufbereitungseinrichtung in den Heizluftkreislauf der Warmwasserheizung einzubauen. Dabei werden in einem Brenner heiße Gase erzeugt und durch einen. Wärmetauscher, der vor oder hinter dem Wasser/Luft-Wärmetauscher der serienmäßigen Warmwasserheizung des !Fahrzeuges angeordnet ist, geleitet. Das aus dem Brenner austretende Heizgas wird dadurch auf eine Temperatur von ca. 3OO°-4OO° gebracht, daß dem aus einer Brennkammer austretenden Verbrennungsgas Sekundärluft z.B. im Verhältnis 1:3 bis 1:4 durch eine Zuluft-Zuführungs-Einrichtung zwischen dem Brenner und dem Heizgas/ Luft-Wärmetauscher zugemischt wird. Als Zuführungseinrichtung hat sich als besonders günstig eine Injektoreinrichtung erwiesen. Dadurch wird die Verbrennungstemperatur, die beim Verlassen der Brennkammer ca. 1500° beträgt hinter dem Austritt entsprechend herabgesetzt, so daß im Frischluftheizsystem der Warmwasserheizung keine übermäßig hohen Temperaturen auftreten. air fan is designed as a suction fan. It has been found to be particularly useful that the heating gas / air heat exchanger with the burner as. a location-independent ■ unit is formed and that means for detachable arrangement.: This unit are provided in front of or behind the vehicle's own water / air heat exchanger. With this continuation according to the invention it is achieved with simple means that the heating part referred to as the auxiliary heating part can also be installed subsequently with simple means. The invention accordingly provides for an auxiliary heating part with a gas / air heat exchanger and a heating gas processing device to be installed in the heating air circuit of the hot water heating system. Hot gases are generated in a burner and a. That the! Vehicle is positioned heat exchanger before or after the water / air heat exchanger of the standard hot water heater is passed. The heating gas emerging from the burner is brought to a temperature of approx is added to the heating gas / air heat exchanger. An injector device has proven to be particularly advantageous as the feed device. As a result, the combustion temperature, which is approx. 1500 ° behind the outlet when leaving the combustion chamber, is correspondingly reduced so that no excessively high temperatures occur in the fresh air heating system of the hot water heating.
Der Brenner besteht aus einer bekannten Brennkammer, die durch einen zweiten Mantel umhüllt ist, durch welchen zusätzliche Luft gefördert und den Verbrennungsgasen in Höhe der Flammendüse zugeführt wird. Dadurch, daß das Verbrennungssystem über die Zuführung der Sekundärluft mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht, treten außerdem keine Resonanzerscheinungen auf, so daß es möglich ist, die Heizgase durch relativ dünne undjlange Rohrleitungen zu führen.The burner consists of a known combustion chamber, which is surrounded by a second jacket, through which additional Air is conveyed and fed to the combustion gases at the level of the flame nozzle. By having the combustion system over the supply of the secondary air is in connection with the surrounding atmosphere, there are also no resonance phenomena so that it is possible to lead the heating gases through relatively thin and long pipes.
Die Steuerung dieses Brenners und die Zuführung des Brennstoffes erfolgt in bekannter Weise wie bei den bekannten Heizgeräten. Zur Förderung der aufzuheizenden Frischluft wird bei der er-The control of this burner and the supply of the fuel takes place in a known manner as in the known heating devices. To convey the fresh air to be heated, the
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findungsgemäßen Anordnung das in den Warmwasserserienheizungen schon vorhandene Frischluftgebläse verwendet. Bei Torschaltung des Gas/Luft-Wärmetauschers vor den Wasser/Luft-Wärmet au scher besteht weiterhin die Möglichkeit der Vorwärmung des Wasserkreislaufes. Dabei wird dem Wasser im Wasser/Luft-Wärmetauscher durch die erwärmte Heizluft Warane zugeführt und zwar ca. 2O-3O?£ der Heizleistung entsprechend. Für den Umlauf des warmen Wassers durch den Verbrennungsmotor ist in diesem Fall eine zusätzliche elektrische Wasserpumpe vorgesehen.inventive arrangement that in the hot water series heating Existing fresh air blower used. With gate switching of the Gas / air heat exchanger upstream of the water / air heat exchanger, there is still the option of preheating the water circuit. The water in the water / air heat exchanger is fed with monitor lizards by the heated heating air, namely approx. 2O-3O? £ der Heat output accordingly. For the circulation of warm water through the internal combustion engine is provided with an additional electric water pump in this case.
Einzelheiten und Weiterführungen der Erfindung sind an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben. Es zeigt: ·Details and developments of the invention are based on the In the drawing illustrated embodiment illustrated and described in more detail. It shows: ·
Fig. 1 die erfindungsgemäße Heizeinrichtung, eingebaut in eine vorhandene WarmwasserheizungFig. 1 the heating device according to the invention, installed in an existing hot water heater
Fig. 2 den BrennerFig. 2 shows the burner
Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einem Gehäuse 1 das den zu dem Verbrennungsmotor 2 des Fahrzeuges gehörenden Wasser/Luft-¥ärmetauscher 3 mindestens teilweise einschließt, sowie aus dem Brenner 4 und dem als Sauggebläse ausgebildeten Verbrennungsluftgebläse 5· In dem Gehäuse 1 ist - in dem dargestellten Beispiel in Luftströmungsrichtung gesehen - vor dem Wasser/Luft-Wärmetauscher 3 der zu dem Brenner 4 gehörende Heizgas/Luft-Wärmetauscher .6 angeordnet. Die durch die Lufteintrittsöffnung 7 in das Gehäuse 1 eintütende Frischluft wird durch das von dem Elektromotor 9 angetriebene Heizluftgebläse 8 angesaugt und über die Luftaustrittsöffnungen 10 dem Fahrzeuginneren zugeführt.The heating device according to the invention is shown in FIG and consists of a housing 1 which at least includes the water / air heat exchanger 3 belonging to the internal combustion engine 2 of the vehicle partially encloses, as well as from the burner 4 and the combustion air fan designed as a suction fan 5 · In the housing 1 is - in the example shown in the air flow direction - upstream of the water / air heat exchanger 3 to the burner 4 associated heating gas / air heat exchangers .6 arranged. The fresh air bagging into the housing 1 through the air inlet opening 7 is sucked in by the hot air fan 8 driven by the electric motor 9 and via the air outlet openings 10 supplied to the vehicle interior.
Bei einem Fahrzeug, das durch einen wassergekühlten Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, besteht der Kühlkreislauf aus dem Heizluftgebläse 8, dem Wasser/Luft-Wärmetauscher 3 sowie Verbindungsleitungen für die Wasserführung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Wärmetauscher 3. Dabei wird das zur Kühlung des Motors 2 dienende Wasser über ein Leitungsstück 11, der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 12, dem Abschaltventil . 13 und dem Leitungsstück 14 dem Wärmelauscher 3 zugeführt undIn a vehicle powered by a water-cooled internal combustion engine 2 is driven, the cooling circuit consists of the hot air fan 8, the water / air heat exchanger 3 and connecting lines for the water flow between the internal combustion engine 2 and the heat exchanger 3. This is used to cool the Engine 2 serving water via a line piece 11, the electrically driven water pump 12, the shut-off valve. 13 and the line section 14 are fed to the heat exchanger 3 and
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gelangt über die Rückflußleitung 15 nach Abgabe der Wärme an das Wärmetauschermedium "Luft" wieder zu dem Motor 2. Dieser bekannte Kühlkreislauf kann zur Beheizung des Fahrzeuges natürlich erst eingesetzt werden, wenn der Verbrennungsmotor läuft und das Kühlwasser eine vorgegebene Temperatur, z. B. 80° erreicht hat, so daß das heiße Kühlwasser dem Wärmetauscher 3 zugeführt wird. Dann wird über das Gebläse 8 Heizluft zugeführt und über die Stutzen 10 ins Fahrzeug geleitet.reaches the motor 2 again via the return line 15 after the heat has been given off to the heat exchange medium "air". This known cooling circuit can of course only be used to heat the vehicle when the internal combustion engine runs and the cooling water has a predetermined temperature, e.g. B. has reached 80 °, so that the hot cooling water passes the heat exchanger 3 is fed. Then 8 heating air is supplied via the fan and fed into the vehicle via the connection 10.
Erfindungsgemäß wird nun zwischen dem Heizluftgebläse 8 und dem vorhandenen Wasser/Luft-Wärmetauscher 3 ein weiterer Heizgas/Luft-Wärmetauscher 6 lösbar angeordnet. Am Eintritt dieses Heizgas/Luft-Wärmetauschers 6 ist ein Brenner 4 angeordnet, in dem das Heizgas für den Wärmetauscher 6 aufgeheizt wird. Da das erzeugte Heizgas die Brennkammer mit einer Temperatur von oGAccording to the invention, there is now a further heating gas / air heat exchanger between the hot air fan 8 and the existing water / air heat exchanger 3 6 arranged releasably. At the inlet of this heating gas / air heat exchanger 6, a burner 4 is arranged in which the heating gas for the heat exchanger 6 is heated. Since the heating gas generated the combustion chamber with a temperature of oG
ca. 1200-1600 verläßt, wird erfindungsgemäß durch die Einrichtung 16 Sekundärluft dem Heizgas in dem Maße zugeführt, daß die Temperatur beim Eintritt, in den Wärmetauscher 6 etwa 300-400° C beträgt. Hinter dem Wärmetauscher 6 ist erfindungsgemäß ein als Sauggebläse ausgebildetes Verbrennungsluftgebläse 5 angeordnet. Damit wird erreicht, daß die Verbimnungsluft für den Brenner 4 durch den Brenner 4 und den Wärme&uscher 6 gesaugt wird. Diese Maßnahme trägt wesentlich zur Erhöhung der Sicherheit bei, da nun z.B. durch ein Leck in dem Wärmetauscher 6 niemals Abgas (Heizgas) des Brenners 4 sich mit der Heizluft mischen und in das Fahrzeug-innere gelangen kann. Andererseits können durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen aufwendige Sicherheitseinrichtungen, wie bei den bekannten Anordnungen, eingespart werden.1200-1600 leaves, according to the invention by the device 16 secondary air supplied to the heating gas to such an extent that the temperature on entry into the heat exchanger 6 is about 300-400 ° C is. According to the invention, a combustion air fan 5 designed as a suction fan is arranged behind the heat exchanger 6. This ensures that the Verbimnungsluft for the Burner 4 is sucked through the burner 4 and the heat exchanger 6. This measure contributes significantly to increasing security because now, for example, due to a leak in the heat exchanger 6, exhaust gas (heating gas) from the burner 4 never mixes with the heating air and can get into the vehicle interior. On the other hand, these measures according to the invention can make expensive safety devices, as in the known arrangements, can be saved.
In Fig. 2 ist der Brenner 4 abgebildet. Dieser Brenner 4 besteht aus der bekannten Brennkammer 21, die konzentrisch in dem Gehäuse 19 angeordnet und über Stege 27 gehalten ist. Die Brennstoffzuführung erfolgt über den Stutzen 25 in den Glühkerzenstutzen 24. In die Brennkammer 21 ragt ein zylinderförmiger Topf 28 an dem Leitschaufeln 22 zur Führung der durch den Verbrennungsluft zu führstutz en 23 zugeführte Verbrennungsluft in die Brennkammer 21. Zwischen dem Gehäuse 19 und, der Bisinkammer 21 be-In Fig. 2, the burner 4 is shown. This burner 4 consists of the known combustion chamber 21 which is concentric in the housing 19 is arranged and held via webs 27. The fuel is supplied via the connection 25 into the glow plug connection 24. A cylindrical pot 28 protrudes into the combustion chamber 21 on the guide vanes 22 for guiding the through the combustion air Combustion air supplied to ducts 23 into the combustion chamber 21. Between the housing 19 and the bisin chamber 21
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steht ein. Ringraum 26, durch den die über die Eintrittsöffnung 20 angesaugte Sekundärluft geführt wird. Am Ende des Brenners wird durch ein?injektorartige Düse 16 den Verbrennungsgasen des Brenners 21 vorgewärmte Frischluft zugeführt, um so die Temperatur der Verbrennungsgase auf ein gewünschtes Maß herabzusetzen. Der Stutzen 18 des Gehäuses 19 dient dem Anschluß an den Wärmetauscher 6 in Fig. 1stands a. Annular space 26 through which the via the inlet opening 20 aspirated secondary air is performed. At the end of the burner, the combustion gases are fed through an injector-like nozzle 16 of the burner 21 supplied preheated fresh air in order to reduce the temperature of the combustion gases to a desired level. The connection piece 18 of the housing 19 is used for connection to the heat exchanger 6 in FIG. 1
Durch die dargestellte konstruktive Ausgestaltung, insbsmdere durch die insgesamt zur Atmosphäre offenen Bauweise des Brenners 4 treten in den Rohrleitungen nach Fig. 1 mit ihren relativ kleinen Querschnitten keine'Resonanzerscheinungen auf, so daß die erfindungsgemäße Heizeinrichtung sehr ruhig und sogar ohne zusätzliche schalldämpfende Mittel betrieben werden kann. Der Heizgas/luft-Wärmetauscher 6 der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung zweckmäßigerweise als Röhrenwärmetauscher aufgebaut. Wenn die Rohre dabei abgeplattet sind, so daß sie annähernd einem ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen, ist für einen besonders guten Wärmeübergang gesorgt*.Due to the structural design shown, especially due to the overall design of the burner 4 that is open to the atmosphere, in the pipelines according to FIG. 1 with their relative small cross-sections no resonance phenomena, so that the heating device according to the invention can be operated very quietly and even without additional sound-absorbing means. The heating gas / air heat exchanger 6 of the heating device according to the invention expediently constructed as a tubular heat exchanger. If the tubes are flattened, so that they are approximately one have an elliptical cross-section, a particularly good heat transfer is ensured *.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHJ | Non-payment of the annual fee |